热处理是通过加热，保温和冷却的方法钢的组织解耦以获得工件要求性能的一种热加工技术。
热处理加工工艺
1、退火
退火是将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度，保温后随炉暖慢冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺；
目的：均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消化内应力和加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，并为淬火作好组织准备。
2、正火
正火是将钢加热到Ac3以上适当温度，保温后在空气中冷却得到猪光体类组织的热处理工艺；；
目的：细化晶粒、消除应力、消除魏氏组织和带状组织，为热处理提供合适的组织状态，消除过共析钢的网状炭化物，为球化退火做好组织准备，提高普通结构零件的机械性能；
3、淬火
淬火是将钢加热到临界点Ac3以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度的冷却速度得到马氏体的热处理工艺；
目的：使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体，并配以下不同温度回火获得各种需要的性能；
4、回火
回火是将钢在A1以下温度加热，使其转变为稳定的回火组织，并以适当的方式冷却到温室的过程；
目的：主要目的是减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的韧性和塑性，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，以满足各种用途工件的性能要求。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。正如有些人说，机械加工是外科，热处理就是内科，代表一个国家制造业的核心竞争力。
热处理加工过程
热处理加工一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。
金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。
加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。
采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。